(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号機、転轍機、および軌道回路を含む複数の現場機器を制御する制御部を備えた連動装置であって、
前記制御部は、
前記各現場機器から送信された信号を、前記現場機器を識別する番号に従って一意に決まるデータに変換する１または複数の第１の変換部と、
前記各現場機器を識別する番号に対応したアドレスが割り当てられ、前記第１の変換部で変換された前記データを、前記番号に対応したアドレスに記録する第１のレジスタと、
前記各現場機器を識別する番号に対応したアドレスが割り当てられ、前記各現場機器に送信されるデータを前記番号に対応したアドレスに記録する第２のレジスタと、
前記第２のレジスタに記録された前記データを読み出し、このデータを、前記各現場機器を制御する信号に変換し、前記各現場機器へ出力する１または複数の第２の変換部と、
を備えたことを特徴とする連動装置。
【請求項２】
前記第１の変換部は、
前記各現場機器から送信された信号を、この信号の送信元機器の前記番号に対応したアドレスと同じ値のデータ、またはこの番号に対応したアドレスを反転した値のデータに変換し、このデータを、前記番号に従って一意に決まるデータとして前記番号に対応した第１のレジスタのアドレスに記録し、
前記第２の変換部は、
前記第２のレジスタから読み出された前記データの値が、送信先機器の前記番号に対応したアドレスと同じ値と一致した場合、またはこの番号に対応したアドレスを反転した値と一致した場合、前記データを、前記各現場機器を制御する信号に変換し、前記各現場機器へ出力することを特徴とする請求項１に記載の連動装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記第１のレジスタと前記第２のレジスタとに接続されたアドレスバスを介して前記第１のレジスタに割り当てられた前記アドレスを検知してこのアドレスに対応した前記各現場機器からの前記信号を選択して前記第１の変換部へ伝送すると共に、前記アドレスバスを介して前記第２のレジスタに割り当てられた前記アドレスを検知して前記第２の変換部からの前記信号をこのアドレスに対応した前記各現場機器へ伝送する選択部を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の連動装置。
【請求項４】
前記第２のレジスタを少なくとも３つ備え、
前記第２の変換部は、前記各第２のレジスタのアドレスに記録されたデータを読み出し、読み出された各データが全て一致している、または読み出された各データの内いずれか２つのデータが一致している場合、多数決処理後のデータの値が、送信先機器の番号に対応したアドレスと同じ値と一致した場合、またはこの番号に対応したアドレスを反転した値と一致した場合、前記多数決処理後のデータを、前記各現場機器を制御する信号に変換し、前記各現場機器へ出力することを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の連動装置。
【請求項５】
前記第１の変換部は、
前記各現場機器から送信された信号を、この信号の送信元機器の前記番号に対応したアドレスと同じ値のデータ、またはこの番号に対応したアドレスを反転した値のデータに変換し、
この変換されたデータを前記変換されたデータとは異なる値のデータに変換して、前記番号に従って一意に決まるデータとして前記アドレスに記録し、
前記第２の変換部は、
前記第２のレジスタから読み出された前記データの値が、送信先機器の番号に対応したアドレスと同じ値と一致した場合、またはこの番号に対応したアドレスを反転した値と一致した場合、
前記データを、前記変換されたデータとは異なる値に変換し、前記各現場機器を制御する信号として前記各現場機器へ出力することを特徴とする請求項１〜４の何れか１つに記載の連動装置。
【請求項６】
前記第１の変換部は、
前記各現場機器から送信された信号を、この信号の送信元機器の前記番号に対応したアドレスと同じ値のデータ、またはこの番号に対応したアドレスを反転した値のデータに変換し、
この変換されたデータを暗号化し、この暗号化されたデータを前記番号に従って一意に決まるデータとして前記アドレスに記録することを特徴とする請求項１〜４の何れか１つに記載の連動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道の駅構内に配設された現場機器の制御を行う連動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
信号機、転轍機、軌道回路、およびＡＴＳなどの機器（現場機器）を制御する従来の信号保安システムは、連動装置と現場機器とが電気配線で接続され、各配線の電圧の有無により現場機器の制御が行われていた。ただし、この従来の信号保安システムでは、多数の電気配線が必要であるため、施工性および保守性が悪く多大な労力を要すると共に、伝送可能な情報量が少ないため、きめ細かな制御が困難であった。
【０００３】
このような問題を解決する手段として、下記特許文献１に示される従来技術では、インターネットプロトコルを利用した情報伝送ネットワークに現場機器と駅の機器室に設置された中央制御装置とが接続され、連動装置がこの中央制御装置および情報伝送ネットワークを介して各現場機器を制御するように構成されている。中央制御装置は、抽象化された制御データを、インターネットプロトコルを用いた伝送方式により送信し、この抽象化制御データを受信した現場機器は、現場機器内の制御ユニットにおいてこの抽象化制御データを具体的制御データに変換して、この具体的制御データにより制御される。このように、下記特許文献１に示される従来技術は、伝送ネットワークを用いて各現場機器を制御するように構成されているため、施工性の向上と伝送する情報量の向上とを実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２８１９６０号公報（段落０００９〜段落００１２、図１など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に示される従来技術では、各現場機器に設定された制御用定数を用いて抽象化制御データを具体的制御データに変換する必要があるため、現場機器毎に抽象化制御データを具体的制御データへ変換する処理が必要となるため、各現場機器内の制御ユニットの構成の簡素化を図るというニーズに対応することができないという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、鉄道の駅構内に配設された各現場機器の簡素化を図ることが可能な連動装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、信号機、転轍機、および軌道回路を含む複数の現場機器を制御する制御部を備えた連動装置であって、前記制御部は、前記各現場機器から送信された信号を、前記現場機器を識別する番号に従って一意に決まるデータに変換する１または複数の第１の変換部と、前記各現場機器を識別する番号に対応したアドレスが割り当てられ、前記第１の変換部で変換された前記データを、前記番号に対応したアドレスに記録する第１のレジスタと、前記各現場機器を識別する番号に対応したアドレスが割り当てられ、前記各現場機器に送信されるデータを前記番号に対応したアドレスに記録する第２のレジスタと、前記第２のレジスタに記録された前記データを読み出し、このデータを、前記各現場機器を制御する信号に変換し、前記各現場機器へ出力する１または複数の第２の変換部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、連動装置内で各現場機器の番号に従って一意に決まるデータを生成するようにしたので、鉄道の駅構内に配設された各現場機器の簡素化を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１〜４にかかる連動装置を中心とする信号保安システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１にかかる連動装置の構成例を示す図である。
【図３】図３は、図２に示される入力レジスタおよび出力レジスタに設定される値を説明するための図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態２にかかる制御部の構成例を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態３にかかる制御部の構成例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態４にかかる制御部の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる連動装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１〜４にかかる連動装置を中心とする信号保安システムの構成を示す図であり、図２は、本発明の実施の形態１にかかる連動装置の構成例を示す図であり、図３は、図２に示される入力レジスタおよび出力レジスタに設定される値を説明するための図である。
【００１２】
図１に示される連動装置１００は、複数の現場機器２０−１、２０−２、２０−ｎ（ｎは１以上の整数）の動作を司る制御部３０と、複数の信号変換部１０−１、１０−２、１０−ｎ（ｎは１以上の整数）とを有して構成されている。
【００１３】
各現場機器２０−１〜２０−ｎは、列車の進行・停止の制御を行う信号機、列車の進行方向を転換するための転轍機、列車の在線状態を示す軌道回路、およびＡＴＳなどの機器である。各現場機器２０−１〜２０−ｎは、複数のケーブル４０−１、４０−２、４０−ｎ（ｎは１以上の整数）を介して各信号変換部１０−１〜１０−ｎに接続されている。
【００１４】
各信号変換部１０−１〜１０−ｎは、制御部３０と各現場機器２０−１〜２０−ｎとの間に介在し、制御部３０と各現場機器２０−１〜２０−ｎとの間で送受信される信号の電圧レベルの変換などを行う。例えば、各信号変換部１０−１〜１０−ｎは、各現場機器２０−１〜２０−ｎから送信された高いレベルの信号Ｓ１を制御部３０が扱える低いレベルの信号Ｓ２に変換し、また、制御部３０から送信された信号Ｓ２を各現場機器２０−１〜２０−ｎを制御可能な信号Ｓ１に変換する。
【００１５】
図２において、制御部３０は、主たる構成としてＣＰＵ（Central Processing Unit）１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３と、入力レジスタ（第１のレジスタ）４と、出力レジスタ（第２のレジスタ）５と、複数の入力Ｉ／Ｆ部（第１の変換部）６−１〜６−ｎと、複数の出力Ｉ／Ｆ部（第２の変換部）７−１〜７−ｎとを有して構成されている。
【００１６】
ＣＰＵ１は、アドレスバス８あるいはデータバス９に接続された各デバイスにアクセスし所定の情報処理を行う。各デバイスとは、ＲＯＭ２、ＲＡＭ３、入力レジスタ４、および出力レジスタ５である。ＲＯＭ２は、駆動用電源の供給がなくても情報を保持するフラッシュＲＯＭ等の不揮発性メモリであり、連動装置１００の制御プログラムや、各種設定情報等を記録している。ＲＡＭ３は、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）やＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の揮発性メモリである。ＲＡＭ３は、ＲＯＭ２に記憶された連動装置１００の制御プログラムやＲＯＭ２に記憶された各種設定情報等を展開するエリアとして使用されると共に、連動装置１００の制御プログラムを実行させた際に一時的に変数等を格納するワークエリアとして使用される。
【００１７】
各入力Ｉ／Ｆ部６−１〜６−ｎは、各信号変換部１０−１〜１０−ｎからの信号Ｓ２を入力レジスタ４のアドレスに記録可能なデータＤに変換する。
【００１８】
各出力Ｉ／Ｆ部７−１〜７−ｎは、例えばＣＰＵ１からのリード信号を受信したとき、出力レジスタ５のアドレスに記録されたデータＤを読み出し、このデータＤを各信号変換部１０−１〜１０−ｎが取り扱い可能な信号Ｓ２に変換する。
【００１９】
入力レジスタ４は、各入力Ｉ／Ｆ部６−１〜６−ｎから得られたデータＤを一時的に記録しておくエリアである。入力レジスタ４には、少なくとも各現場機器２０−１〜２０−ｎの数に対応したアドレスが割り当てられ、例えば各現場機器２０−１〜２０−ｎの数が１２７台である場合、０１ｈ〜７Ｆｈ（ｈは１６進数を表す）で示される１２７個のアドレスが割り当てられている。
【００２０】
出力レジスタ５は、各出力Ｉ／Ｆ部７−１〜７−ｎに出力されるデータＤを一時的に記録しておくエリアであり、出力レジスタ５には、入力レジスタ４と同様に、各現場機器２０−１〜２０−ｎの数に対応したアドレスが割り当てられている。
【００２１】
データバス９は、各デバイスがデータを交換するための共通の経路であり、一般的に複数のデータ信号線（例えば、８ｂｉｔ、１６ｂｉｔ、３２ｂｉｔ、または６４ｂｉｔバス幅）で構成されている。ただし、必ずしも複数のデータ信号線で構成する必要はなく、システムによっては、デバイス間を１対１で接続する構成を取ることもある。また、データバス９は必ずしもバスアーキテクチャをとる必要はなく、シリアル接続でもよい。
【００２２】
ＲＯＭ２、ＲＡＭ３、入力レジスタ４、および出力レジスタ５は、各デバイスを区別するためのアドレス信号線であるアドレスバス８と上述したデータバス９とに接続されている。なお、図２には、一例として、アドレスバス８に対してアドレス信号を出力する１つのＣＰＵ１のみ示されているが、これに限定されるものではなく、アドレスバス８には、複数のデバイス（ＣＰＵ）からのアドレス信号が伝送されるように構成してもよい。
【００２３】
次に、図３を用いて、制御部３０の動作を説明する。図３には、各現場機器２０−１〜２０−ｎを識別する番号Ａ（以下「番号Ａ」）と、入力レジスタ４および出力レジスタ５内のアドレスであって番号Ａに対応した複数のアドレスＢと、この各アドレスＢに記録されるデータＤとが記されている。番号Ａは、各現場機器２０−１〜２０−ｎに各々割り当てられたユニークな番号である。
【００２４】
データＤの上側には、各信号変換部１０−１〜１０−ｎから各入力Ｉ／Ｆ部６−１〜６−ｎに送信され、または各出力Ｉ／Ｆ部７−１〜７−ｎから各信号変換部１０−１〜１０−ｎに送信される信号Ｓ２が示されている。この信号Ｓ２は、各現場機器２０−１〜２０−ｎから出力される信号Ｓ２が第１の状態であることを表す「１」と、各現場機器２０−１〜２０−ｎから出力される信号Ｓ２が第２の状態であることを表す「０」とに分けられる。第１の状態とは、信号Ｓ２の二つの論理状態のうちの一方の論理状態を表し、例えば、現場機器２０−１がＡＴＳ地上装置である場合、このＡＴＳ地上装置が保安信号を出力しているような状態である。第２の状態とは、信号Ｓ２の二つの論理状態のうちの他方の論理状態を表し、例えば、現場機器２０−１がＡＴＳ地上装置である場合、このＡＴＳ地上装置が保安信号を出力していない状態である。
【００２５】
各信号変換部１０−１〜１０−ｎからの信号Ｓ２を入力レジスタ４に書き込むときの動作を説明する。
【００２６】
まず、第１の状態「１」を示す信号Ｓ２を入力レジスタ４に書き込む動作を説明する。例えば、入力Ｉ／Ｆ部６−１が第１の状態「１」を示す信号Ｓ２を受信した場合、入力Ｉ／Ｆ部６−１は、この信号Ｓ２を、信号Ｓ２の送信元機器の番号Ａに対応した入力レジスタ４のアドレスＢ「０１ｈ」と同じ値のデータＤに変換する。このデータＤは、ビット列で表すと「０００００００１」である。さらに、入力Ｉ／Ｆ部６−１は、信号Ｓ２の送信元機器の番号Ａに対応した入力レジスタ４のアドレスＢ「０１ｈ」にデータＤを記録する。従って、入力レジスタ４のアドレスＢ「０１ｈ」には、データ列「０００００００１」のデータＤが記録される。
【００２７】
同様に、現場機器２０−ｎが１２７番目の機器であり、この現場機器２０−ｎからの信号Ｓ２が第１の状態「１」を示す場合、入力Ｉ／Ｆ部６−ｎは、この第１の状態「１」を示す信号Ｓ２を受信したとき、この信号Ｓ２を、信号Ｓ２の送信元機器の番号Ａに対応した入力レジスタ４のアドレスＢ「７Ｆｈ」と同じ値のデータＤに変換する。このデータＤは、ビット列で表すと「０１１１１１１１」である。さらに、入力Ｉ／Ｆ部６−ｎは、信号Ｓ２の送信元機器の番号Ａに対応した入力レジスタ４のアドレスＢ「７Ｆｈ」にデータＤを記録する。従って、入力レジスタ４のアドレスＢ「７Ｆｈ」には、データ列「０１１１１１１１」のデータＤが記録される。
【００２８】
次に、第２の状態「０」を示す信号Ｓ２を入力レジスタ４に書き込む動作を説明する。例えば、入力Ｉ／Ｆ部６−１が第２の状態「０」を示す信号Ｓ２を受信した場合、入力Ｉ／Ｆ部６−１は、この信号Ｓ２を、信号Ｓ２の送信元機器の番号Ａに対応した入力レジスタ４のアドレスＢ「０１ｈ」を反転した値「ＦＥｈ」のデータＤに変換する。このデータＤは、ビット列で表すと「１１１１１１１０」である。さらに、入力Ｉ／Ｆ部６−１は、信号Ｓ２の送信元機器の番号Ａに対応した入力レジスタ４のアドレスＢ「０１ｈ」にデータＤを記録する。従って、入力レジスタ４のアドレスＢ「０１ｈ」には、データ列「１１１１１１１０」のデータＤが記録される。
【００２９】
同様に、現場機器２０−ｎが１２７番目の機器であり、この現場機器２０−ｎからの信号Ｓ２が第２の状態「０」を示す場合、入力Ｉ／Ｆ部６−ｎは、この第２の状態「０」を示す信号Ｓ２を受信したとき、この信号Ｓ２を、信号Ｓ２の送信元機器の番号Ａに対応した入力レジスタ４のアドレスＢ「７Ｆｈ」を反転した値「８０ｈ」のデータＤに変換する。このデータＤは、ビット列で表すと「１０００００００」である。さらに、入力Ｉ／Ｆ部６−ｎは、信号Ｓ２の送信元機器の番号Ａに対応した入力レジスタ４のアドレスＢ「７Ｆｈ」にデータＤを記録する。従って、入力レジスタ４のアドレスＢ「７Ｆｈ」には、データ列「１０００００００」のデータＤが記録される。
【００３０】
このように、各入力Ｉ／Ｆ部６−１〜６−ｎが上記動作を行うことによって、入力レジスタ４の各アドレスＢには、図３に示されるように、各現場機器２０−１〜２０−ｎの番号Ａに従って一意に決まるデータＤ（「０１ｈ」〜「ＦＥｈ」）が記録される。
【００３１】
ＣＰＵ１は、データバス９を介して入力レジスタ４の各アドレスＢに記録されたデータＤを読み出し、読み出されたデータＤの値（例えば「７Ｆｈ」）が、送信元機器（現場機器２０−ｎ）の番号Ａに対応した入力レジスタ４のアドレスＢと同じ値（「７Ｆｈ」）、または送信元機器の番号Ａに対応した入力レジスタ４のアドレスＢを反転した値（「８０ｈ」）と一致する場合、このデータＤを用いて現場機器２０−１〜２０−ｎの制御を行う。
【００３２】
次に、出力レジスタ５のアドレスＢに記録されたデータＤを、各現場機器２０−１〜２０−ｎに設定するときの動作を説明する。
【００３３】
まず、第１の状態「１」の信号Ｓ１を現場機器２０−１に設定する場合の動作を説明する。
【００３４】
現場機器２０−１に対して第１の状態「１」の信号Ｓ１を設定する場合、ＣＰＵ１は、アドレスバス８を介して、信号Ｓ１の送信先機器の番号Ａに対応した出力レジスタ５のアドレスＢ「０１ｈ」にアクセスし、データバス９を介して、このアドレスＢ「０１ｈ」と同じ値のデータＤを書き込む。このデータＤは、ビット列で表すと「０００００００１」である。出力Ｉ／Ｆ部７−１は、送信先機器の番号Ａに対応した出力レジスタ５のアドレスＢ「０１ｈ」に書き込まれたデータＤを読み出す。そして、出力Ｉ／Ｆ部７−１は、読み出されたデータＤの値が、送信先機器の番号Ａに対応した出力レジスタ５のアドレスＢと同じ値「０１ｈ」と一致する場合、このデータＤを第１の状態「１」の信号Ｓ２に変換する。変換された信号Ｓ２は、信号変換部１０−１で信号Ｓ１に変換された後、現場機器２０−１へ伝送される。従って、現場機器２０−１には第１の状態「１」の信号Ｓ１が取り込まれる。
【００３５】
同様に、現場機器２０−ｎが１２７番目の機器であり、この現場機器２０−ｎに対して第１の状態「１」の信号Ｓ２を設定する場合に関して説明する。ＣＰＵ１は、アドレスバス８を介して、信号Ｓ１の送信先機器の番号Ａに対応した出力レジスタ５のアドレスＢ「７Ｆｈ」にアクセスし、データバス９を介して、このアドレスＢ「７Ｆｈ」と同じ値のデータＤを書き込む。このデータＤは、ビット列で表すと「０１１１１１１１」である。出力Ｉ／Ｆ部７−ｎは、送信先機器の番号Ａに対応した出力レジスタ５のアドレスＢ「７Ｆｈ」に書き込まれたデータＤを読み出す。そして、出力Ｉ／Ｆ部７−ｎは、読み出されたデータＤの値が、送信先機器の番号Ａに対応した出力レジスタ５のアドレスＢと同じ値「７Ｆｈ」と一致する場合、このデータＤを第１の状態「１」の信号Ｓ２に変換する。変換された信号Ｓ２は、信号変換部１０−ｎに送信されて信号Ｓ１に変換された後、現場機器２０−ｎに伝送される。従って、現場機器２０−ｎには、第１の状態「１」の信号Ｓ１が取り込まれる。
【００３６】
次に、第２の状態「０」の信号Ｓ１を現場機器２０−１に設定する場合の動作を説明する。
【００３７】
現場機器２０−１に対して第２の状態「０」の信号Ｓ１を設定する場合、ＣＰＵ１は、アドレスバス８を介して、信号Ｓ１の送信先機器の番号Ａに対応した出力レジスタ５のアドレスＢ「０１ｈ」にアクセスし、データバス９を介して、このアドレスＢ「０１ｈ」を反転した値「ＦＥｈ」のデータＤを書き込む。このデータＤは、ビット列で表すと「１１１１１１１０」である。出力Ｉ／Ｆ部７−１は、送信先機器の番号Ａに対応した出力レジスタ５のアドレスＢ「０１ｈ」に書き込まれたデータＤを読み出す。そして、出力Ｉ／Ｆ部７−１は、読み出されたデータＤの値が、送信先機器の番号Ａに対応した出力レジスタ５のアドレスＢを反転した値「７Ｆｈ」と一致する場合、このデータＤを第２の状態「０」の信号Ｓ２に変換する。変換された信号Ｓ２は、信号変換部１０−１に送信されて信号Ｓ１に変換された後、現場機器２０−１に伝送される。従って、現場機器２０−１には第２の状態「０」の信号Ｓ１が取り込まれる。
【００３８】
同様に、現場機器２０−ｎが１２７番目の機器であり、この現場機器２０−ｎに対して第２の状態「０」の信号Ｓ２を設定する場合に関して説明する。ＣＰＵ１は、アドレスバス８を介して、信号Ｓ１の送信先機器の番号Ａに対応した出力レジスタ５のアドレスＢ「７Ｆｈ」にアクセスし、データバス９を介して、このアドレスＢ「７Ｆｈ」を反転した値「８０ｈ」のデータＤを書き込む。このデータＤは、ビット列で表すと「１０００００００」である。出力Ｉ／Ｆ部７−ｎは、送信先機器の番号Ａに対応した出力レジスタ５のアドレスＢ「７Ｆｈ」に書き込まれたデータＤを読み出す。そして、出力Ｉ／Ｆ部７−ｎは、読み出されたデータＤの値が、送信先機器の番号Ａに対応した出力レジスタ５のアドレスＢを反転した値「８０ｈ」と一致する場合、このデータＤを第２の状態「０」の信号Ｓ２に変換する。変換された信号Ｓ２は、信号変換部１０−ｎで信号Ｓ１に変換された後、現場機器２０−ｎに伝送される。従って、現場機器２０−ｎには、第２の状態「０」の信号Ｓ１が取り込まれる。
【００３９】
なお、出力レジスタ５から読み出されたデータＤの値が、アドレスＢと同じ値と一致せず、かつ、アドレスＢを反転した値と一致しない場合、各出力Ｉ／Ｆ部７−１〜７−ｎでは、各現場機器２０−１〜２０−ｎに対する信号Ｓ２の出力が停止され、または前値保持が行われる。
【００４０】
以上に説明したように、実施の形態１にかかる連動装置１００は、信号機、転轍機、および軌道回路を含む複数の現場機器２０−１〜２０−ｎを制御する制御部３０を備えた連動装置１００であって、制御部３０は、各現場機器２０−１〜２０−ｎを識別する番号Ａに対応したアドレスＢが割り当てられ各現場機器２０−１〜２０−ｎから送信されたデータＤを記録する第１のレジスタ（入力レジスタ４）と、各現場機器２０−１〜２０−ｎを識別する番号Ａに対応したアドレスＢが割り当てられ各現場機器２０−１〜２０−ｎに送信されるデータＤを記録する第２のレジスタ（出力レジスタ５）と、各現場機器２０−１〜２０−ｎから送信された信号Ｓ２を、番号Ａに従って一意に決まるデータＤ（例えば０１ｈ〜ＦＥｈ）に変換し、入力レジスタ４のアドレスＢに記録する複数の第１の変換部（各入力Ｉ／Ｆ部６−１〜６−ｎ）と、出力レジスタ５のアドレスＢに記録されたデータＤ（例えば０１ｈ〜ＦＥｈ）を読み出し、このデータＤを各現場機器２０−１〜２０−ｎを制御する信号Ｓ２に変換し、各現場機器２０−１〜２０−ｎへ出力する複数の第２の変換部（各出力Ｉ／Ｆ部７−１〜７−ｎ）と、を備えるようにしたので、前述した従来技術のように抽象化制御データ（上述したデータＤに相当する）を具体的制御データ（上述した信号Ｓ１、信号Ｓ２に相当する）に変換する処理を各現場機器２０−１〜２０−ｎ側で行う必要がないと共に、現在主流となっている信号保安装置に適用する場合でも大幅な変更を加えることなく、各現場機器２０−１〜２０−ｎの構成を簡素化することが可能である。その結果、連動装置１００を含む信号保安システム全体のコストを大幅に低減することができると共に、各現場機器２０−１〜２０−ｎの小型化、減容化を図ることも可能である。
【００４１】
また、実施の形態１にかかる連動装置１００は、各入力Ｉ／Ｆ部６−１〜６−ｎが、各現場機器２０−１〜２０−ｎから送信された信号Ｓ２を、この信号Ｓ２の送信元機器の番号Ａに対応したアドレスＢ（例えば「０１ｈ」）と同じ値「０１ｈ」のデータＤ、またはこの信号Ｓ２の送信元機器の番号Ａに対応したアドレスＢ「０１ｈ」を反転した値「ＦＥｈ」のデータＤに変換し、このデータを、番号Ａに従って一意に決まるデータＤとして番号Ａに対応した入力レジスタ４のアドレスＢに記録し、各出力Ｉ／Ｆ部７−１〜７−ｎが、出力レジスタ５から読み出されたデータＤの値を、送信先機器の番号Ａに対応したアドレスＢ（例えば「０１ｈ」）と同じ値（「０１ｈ」）、または送信先機器の番号Ａに対応したアドレスＢ（例えば「０１ｈ」）を反転した値（「ＦＥｈ」）に変換し、この変換された値を、各現場機器２０−１〜２０−ｎを制御する信号Ｓ２として各現場機器２０−１〜２０−ｎへ出力するように構成されている。換言すると、各入力Ｉ／Ｆ部６−１〜６−ｎは、出力レジスタ５から読み出されたデータＤの値が、送信先機器の番号Ａに対応した出力レジスタ５のアドレスＢと同じ値と一致せず、かつ、送信先機器の番号Ａに対応した出力レジスタ５のアドレスＢを反転した値と一致しない場合には、信号Ｓ２の出力を停止しまたは前値保持するため、各出力Ｉ／Ｆ部７−１〜７−ｎから各現場機器２０−１〜２０−ｎに対する不適切な信号Ｓ１が出力されることがないため、ノイズ等の影響によってデータＤの意図しない変化が生じた場合でも、各現場機器２０−１〜２０−ｎの誤動作（信号気の誤表示など）を防止することが可能である。
【００４２】
実施の形態２．
実施の形態２にかかる制御部３１は、実施の形態１にかかる複数の入力Ｉ／Ｆ部６−１〜６−ｎおよび複数の出力Ｉ／Ｆ部７−１〜７−ｎの代わりに、１つの入力Ｉ／Ｆ部（第１の変換部）６および１つの出力Ｉ／Ｆ部（第２の変換部）７が用いられ、さらに、セレクタ（選択部）１１が用いられている。以下、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００４３】
図４において、制御部３１は、主たる構成としてＣＰＵ１と、ＲＯＭ２と、ＲＡＭ３と、入力レジスタ４と、出力レジスタ５と、入力Ｉ／Ｆ部６と、出力Ｉ／Ｆ部７と、セレクタ１１とを有して構成されている。
【００４４】
セレクタ１１は、アドレスバス８に伝送されるアドレスＢを検知し、このアドレスＢに対応した各現場機器２０−１〜２０−ｎからの信号Ｓ２を選択し、この選択された信号Ｓ２を入力Ｉ／Ｆ部６へ伝送する。入力Ｉ／Ｆ部６は、セレクタ１１を介して各信号変換部１０−１〜１０−ｎからの信号Ｓ２を取り込み、この取り込まれた信号Ｓ２を、番号Ａに従って一意に決まるデータＤ（例えば「０１ｈ」〜「ＦＥｈ」）に変換し、入力レジスタ４のアドレスＢに記録する。なお、セレクタ１１がアドレスを検知する場所は、アドレスバス８に限定されるものではない。
【００４５】
出力Ｉ／Ｆ部７は、出力レジスタ５のアドレスＢに記録されたデータＤを読み出し、このデータＤを各現場機器２０−１〜２０−ｎを制御する信号Ｓ２に変換して出力する。セレクタ１１は、アドレスバス８に伝送されるアドレスＢを検知し、出力Ｉ／Ｆ部７からの信号Ｓ２を、このアドレスＢに対応した各現場機器２０−１〜２０−ｎへ伝送する。
【００４６】
次に、動作を説明する。まず入力レジスタ４にデータＤが書き込まれるときの動作は以下の通りである。例えば、現場機器２０−１から出力された信号Ｓ１は、ケーブル４０−１を介して信号変換部１０−１に取り込まれ信号Ｓ２に変換される。ＣＰＵ１は、アドレスバス８を介して一定周期で入力レジスタ４および出力レジスタ５にアクセスしているため、セレクタ１１ではこのアドレスＢが検知される。例えばアドレスＢが「０１ｈ」の場合、セレクタ１１によって信号変換部１０−１からの信号Ｓ２が選択され、この選択された信号Ｓ２は、入力Ｉ／Ｆ部６へ伝送される。入力Ｉ／Ｆ部６に取り込まれた信号Ｓ２は、番号Ａに従って一意に決まるデータＤ（０１ｈ〜ＦＥｈ）に変換されて入力レジスタ４のアドレスＢに記録される。この動作が各現場機器２０−１〜２０−ｎ毎に行われ、その結果、入力レジスタ４には図３に示すように０１ｈ〜ＦＥｈまでのデータＤが記録される。
【００４７】
次に、出力レジスタ５から読み出されたデータＤが各現場機器２０−１〜２０−ｎに送信されるときの動作は以下の通りである。例えば、セレクタ１１がアドレス「０１ｈ」を検知した場合、出力Ｉ／Ｆ部７は、出力レジスタ５のアドレスＢ「０１ｈ」に記録されたデータＤを読み出し、このデータＤが、出力レジスタ５のアドレスＢと同じ値「０１ｈ」と一致している場合、このデータＤを第１の状態「１」の信号Ｓ２に変換して出力する。また、データＤが、出力レジスタ５のアドレスＢを反転した値「ＦＥｈ」と一致している場合、出力Ｉ／Ｆ部７は、このデータＤを第２の状態「０」の信号Ｓ２に変換して出力する。
【００４８】
セレクタ１１ではアドレス「０１ｈ」が検知されているため、出力Ｉ／Ｆ部７からの信号Ｓ２は、信号変換部１０−１を介して、アドレスに対応した現場機器２０−１へ伝送される。
【００４９】
一方、データＤが、出力レジスタ５のアドレスＢと同じ値「０１ｈ」に一致せず、かつ、出力レジスタ５のアドレスＢを反転した値「ＦＥｈ」と一致しない場合、出力Ｉ／Ｆ部７では、各現場機器２０−１〜２０−ｎに対する信号Ｓ２の出力が停止され、または前値保持が行われる。
【００５０】
以上に説明したように、実施の形態２にかかる制御部３１は、入力レジスタ４と、出力レジスタ５と、各現場機器２０−１〜２０−ｎから送信された信号Ｓ２を、番号Ａに従って一意に決まるデータＤに変換し、入力レジスタ４のアドレスＢに記録する入力Ｉ／Ｆ部６と、出力レジスタ５のアドレスＢに記録されたデータＤを読み出し、このデータＤを各現場機器２０−１〜２０−ｎを制御する信号Ｓ２に変換し、各現場機器２０−１〜２０−ｎへ出力する出力Ｉ／Ｆ部７と、アドレスＢを検知してこのアドレスＢに対応した各現場機器２０−１〜２０−ｎからの信号Ｓ２を選択して入力Ｉ／Ｆ部６へ伝送すると共に、アドレスＢを検知して出力Ｉ／Ｆ部７からの信号Ｓ２をこのアドレスＢに対応した各現場機器２０−１〜２０−ｎへ伝送する選択部（セレクタ１１）と、を備えるようにしたので、実施の形態１の効果を得ることができるとともに、連動装置１００の更なる小型化および簡素化を図ることが可能である。
【００５１】
実施の形態３．
実施の形態３にかかる制御部３２では、実施の形態２にかかる出力レジスタ５の代わりに、少なくとも３つの出力レジスタ（第２のレジスタ）５１、５２、５３が用いられ、さらに実施の形態２にかかる出力Ｉ／Ｆ部７の代わりに、多数決処理機能を備えた出力Ｉ／Ｆ部７１が用いられている。以下、実施の形態２と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００５２】
図５は、本発明の実施の形態３にかかる制御部３２の構成例を示す図である。制御部３２は、主たる構成としてＣＰＵ１と、ＲＯＭ２と、ＲＡＭ３と、入力レジスタ４と、複数の出力レジスタ５１〜５３と、入力Ｉ／Ｆ部６と、出力Ｉ／Ｆ部７１と、セレクタ１１とを有して構成されている。
【００５３】
出力レジスタ５１、出力レジスタ５２、および出力レジスタ５３は、出力Ｉ／Ｆ部７１に出力されるデータＤを一時的に記録しておくエリアであり、各出力レジスタ５１〜５３には、入力レジスタ４と同様に、各現場機器２０−１〜２０−ｎの数に対応したアドレスがそれぞれ割り当てられている。
【００５４】
次に、各出力レジスタ５１〜５３から読み出されたデータＤが各現場機器２０−１〜２０−ｎに送信されるときの動作は以下の通りである。出力Ｉ／Ｆ部７１は、各出力レジスタ５１〜５３のアドレスＢに記録されたデータＤを読み出し、多数決処理を実施する。
【００５５】
多数決処理の結果、各出力レジスタ５１〜５３からのデータＤが全て一致している場合、または各出力レジスタ５１〜５３からのデータＤの内いずれか２つのデータが一致している場合、出力Ｉ／Ｆ部７１は、多数決処理後のデータＤが、送信先機器の番号Ａに対応した各出力レジスタ５１〜５３のアドレスＢと同じ値「０１ｈ」、または送信先機器の番号Ａに対応した各出力レジスタ５１〜５３のアドレスＢを反転した値「ＦＥｈ」と一致しているか否かを判断する。
【００５６】
多数決処理後のデータＤがアドレスＢと同じ値「０１ｈ」と一致している場合、出力Ｉ／Ｆ部７１は、このデータＤを第１の状態「１」の信号Ｓ２に変換して出力する。また多数決処理後のデータＤがアドレスＢを反転した値「ＦＥｈ」と一致している場合、出力Ｉ／Ｆ部７１は、このデータＤを第２の状態「０」の信号Ｓ２に変換して出力する。そして、出力Ｉ／Ｆ部７１からの信号Ｓ２は、セレクタ１１においてアドレス「０１ｈ」が検知されているため、信号変換部１０−１を介して、アドレスに対応した現場機器２０−１へ伝送される。
【００５７】
一方、多数決処理の結果、各出力レジスタ５１〜５３からのデータＤが全て一致しない場合、出力Ｉ／Ｆ部７１では、各現場機器２０−１〜２０−ｎに対する信号Ｓ２の出力が停止され、または前値保持が行われる。
【００５８】
また、多数決処理後のデータＤが、アドレスＢと同じ値「０１ｈ」と一致し、またはアドレスＢを反転した値「ＦＥｈ」と一致しているものの、多数決処理後のデータＤが、アドレスＢと同じ値「０１ｈ」と一致せず、かつ、アドレスＢを反転した値「ＦＥｈ」と一致しない場合、出力Ｉ／Ｆ部７１では、各現場機器２０−１〜２０−ｎに対する信号Ｓ２の出力が停止され、または前値保持が行われる。
【００５９】
なお、図５に示される制御部３２には、一例として３つの出力レジスタ５１〜５３が用いられているが、これに限定されるものではなく、４つ以上の出力レジスタを用いてもよい。例えば、出力Ｉ／Ｆ部７１が、４つの出力レジスタから読み出したデータＤで多数決処理を実行した場合、これら４つのデータＤのうち、エラーとなった２つのデータＤの内容が偶然に一致する可能性もある。このようなケースが発生した場合、出力Ｉ／Ｆ部７１では、各現場機器２０−１〜２０−ｎに対する信号Ｓ２の出力が停止され、または前値保持が行われる。
【００６０】
なお、実施の形態３にかかる出力Ｉ／Ｆ部７１の多数決処理機能は、実施の形態１にかかる各出力Ｉ／Ｆ部７−１〜７−ｎにも適用可能である。例えば、図２に示される制御部３０において、出力レジスタ５は、少なくとも３つ以上設けられ、各出力Ｉ／Ｆ部７−１〜７−ｎは、各出力レジスタ（出力レジスタ５）のアドレスＢに記録されたデータＤを読み出し、読み出された各データＤが全て一致している、または読み出された各データＤの内いずれか２つのデータが一致している場合、多数決処理後のデータＤを、送信先機器の番号Ａに対応したアドレスＢと同じ値、または送信先機器の番号Ａに対応したアドレスＢを反転した値に変換し、この変換された値を、各現場機器２０−１〜２０−ｎを制御する信号Ｓ２として各現場機器２０−１〜２０−ｎへ出力する。
【００６１】
以上に説明したように、実施の形態３にかかる制御部３２は、少なくとも３つのレジスタを備え、出力Ｉ／Ｆ部７１は、各出力レジスタ５１〜５３のアドレスＢに記録されたデータＤを読み出し、読み出された各データＤが全て一致している、または読み出された各データＤの内いずれか２つのデータが一致している場合、多数決処理後のデータＤを、送信先機器の番号Ａに対応したアドレスＢと同じ値、または送信先機器の番号Ａに対応したアドレスＢを反転した値に変換し、この変換された値を、各現場機器２０−１〜２０−ｎを制御する信号Ｓ２として各現場機器２０−１〜２０−ｎへ出力するようにしたので、例えば出力レジスタ５２に記録されたデータＤの値が、メモリの電荷抜けなどの影響によって異常な値となった場合でも、他の出力レジスタ５１、５３からのデータＤを用いた多数決によって、各現場機器２０−１〜２０−ｎに対する信号Ｓ１を生成することが可能である。その結果、実施の形態１、２の効果に加えて、より信頼性の高い連動装置１００を実現可能である。
【００６２】
実施の形態４．
実施の形態４にかかる制御部３３では、実施の形態２にかかる入力Ｉ／Ｆ部６および出力Ｉ／Ｆ部７の代わりに、ＬＵＴ(Look Up Table)７０を有する入力Ｉ／Ｆ部６およびＬＵＴ７０を有する出力Ｉ／Ｆ部７が用いられている。以下、実施の形態２と同一部分には、同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００６３】
図６は、本発明の実施の形態４にかかる制御部３３の構成例を示す図である。制御部３３は、主たる構成としてＣＰＵ１と、ＲＯＭ２と、ＲＡＭ３と、入力レジスタ４と、出力レジスタ５と、ＬＵＴ７０を有する入力Ｉ／Ｆ部６と、ＬＵＴ７０を有する出力Ｉ／Ｆ部７と、セレクタ１１とを有して構成されている。
【００６４】
まず、入力Ｉ／Ｆ部６に関して説明する。入力Ｉ／Ｆ部６は、例えば現場機器２０−１から送信された信号Ｓ２を、この信号Ｓ２の送信元機器の番号Ａ「１」に対応したアドレスＢ「０１ｈ」と同じ値「０１ｈ」のデータＤ、またはこの信号Ｓ２の送信元機器の番号Ａ「１」に対応したアドレスＢ「０１ｈ」を反転した値「ＦＥｈ」のデータＤに変換する。
【００６５】
ここで、入力Ｉ／Ｆ部６内のＬＵＴ７０には、この変換されたデータＤ（例えば「０１ｈ」）と、この変換されたデータＤを番号Ａ（１〜１２７）に従って一意に決まり、かつ、このデータＤと異なるデータ（例えば「０２ｈ」）とが対応付けられているものとする。
【００６６】
入力Ｉ／Ｆ部６は、このＬＵＴ７０を用いて、現場機器２０−１から送信された信号Ｓ２「０１ｈ」を、データＤとは異なる値のデータ「０２ｈ」に変換し、変換された信号Ｓ２「０２ｈ」を、番号Ａに従って一意に決まるデータＤとしてアドレスＢに記録する。
【００６７】
ＣＰＵ１には、このＬＵＴ７０とは逆の対応関係のＬＵＴ（図示せず）が設定されており、データバス９を介して入力レジスタ４のアドレスＢ「０１ｈ」に記録されたデータＤ「０２ｈ」を読み出し、読み出したデータＤ「０２ｈ」をデータ「０１ｈ」に変換する。
【００６８】
次に、出力Ｉ／Ｆ部７に関して説明する。ここでは、説明の便宜上、現場機器２０−１に対して第１の状態「１」の信号Ｓ１を設定する場面について説明する。ＣＰＵ１には、この信号Ｓ１を設定する現場機器２０−１のデータＤ「０１ｈ」と、このデータＤを番号Ａ（１〜１２７）に従って一意に決まり、かつ、このデータＤと異なるデータ（例えば「０２ｈ」）とが対応付けられたＬＵＴ（図示せず）が設定されているものとする。そして、ＣＰＵ１は、アドレスバス８を介して、信号Ｓ１の送信先機器の番号Ａに対応した出力レジスタ５のアドレスＢ「０１ｈ」にアクセスし、データバス９を介して、データＤ「０２ｈ」を書き込む。
【００６９】
出力Ｉ／Ｆ部７には、ＣＰＵ１のＬＵＴ（図示せず）とは逆の対応関係のＬＵＴ７０が設定されており、出力Ｉ／Ｆ部７は、送信先機器の番号Ａに対応した出力レジスタ５のアドレスＢ「０１ｈ」に書き込まれたデータＤ「０２ｈ」を読み出した後、このＬＵＴ７０を用いて、データＤ「０２ｈ」を、送信先機器の番号Ａに対応したアドレスＢと同じ値「０１ｈ」、または送信先機器の番号Ａに対応したアドレスＢを反転した値「ＦＥｈ」に変換し、この変換された値を、各現場機器２０−１〜２０−ｎを制御する信号Ｓ２として各現場機器２０−１〜２０−ｎへ出力する。
【００７０】
なお、ＬＵＴ７０の内容は、あらかじめ不揮発性メモリに設定された値を用いてもよいし、電源投入時あるいは任意のタイミングで設定するようにしてもよい。また、ＬＵＴ７０の内容の組合せは、手動で決めてもよいし、乱数発生器で設定してもよい。
【００７１】
以上に説明したように、実施の形態４にかかる制御部３３は、入力Ｉ／Ｆ部６が、各現場機器２０−１〜２０−ｎから送信された信号Ｓ２を、この信号Ｓ２の送信元機器の番号Ａに対応したアドレスＢと同じ値のデータＤ（例えば「０１ｈ」）、またはこの信号Ｓ２の送信元機器の前記番号Ａに対応したアドレスＢを反転した値のデータＤ「ＦＥｈ」に変換し、この変換されたデータＤ（例えば「０１ｈ」）と、番号Ａ（１〜１２７）に従って一意に決まりこのデータＤ「０１ｈ」とは異なる値のデータ（例えば「０２ｈ」）とが対応付けられたテーブル（ＬＵＴ７０）を用いて、前記変換されたデータＤ「０１ｈ」を前記異なる値のデータ「０２ｈ」に変換して、番号Ａに従って一意に決まるデータＤとしてアドレスＢに記録し、出力Ｉ／Ｆ部７が、出力レジスタ５から読み出されたデータＤの値を、送信先機器の番号Ａに対応したアドレスＢと同じ値「０１ｈ」、または送信先機器の番号Ａに対応したアドレスＢを反転した値「ＦＥｈ」に変換し、この変換された値「０１ｈ」を、ＬＵＴ７０を用いて前記異なる値「０２ｈ」に変換し、各現場機器２０−１〜２０−ｎを制御する信号Ｓ２として各現場機器２０−１〜２０−ｎへ出力するようにしたので、実施の形態１〜３の効果に加えて、入力レジスタ４および出力レジスタ５に記録されたデータＤの秘匿性を高めることが可能である。特に、ＬＵＴ７０を任意のタイミングで切り替えることによって、秘匿性をより一層高めることが可能である。
【００７２】
なお、実施の形態１、２、３にかかる制御部３０、３１、３２は、以下のように構成してもよい。入力Ｉ／Ｆ部６は、各現場機器２０−１〜２０−ｎから送信された信号Ｓ２を、この信号Ｓ２の送信元機器の番号Ａに対応したアドレスＢ（例えば「０１ｈ」）と同じ値のデータＤ「０１ｈ」、またはこの信号Ｓ２の送信元機器の番号Ａに対応したアドレスＢを反転した値のデータＤ「ＦＥｈ」に変換し、この変換されたデータＤを暗号化し、この暗号化されたデータを番号Ａに従って一意に決まるデータＤとしてアドレスＢに記録するように構成してもよい。このように構成することによって、出力レジスタ５に記録されたデータを容易に推測されることがなくなり、実施の形態４にかかる制御部３３と同様に秘匿性を高めることが可能である。
【００７３】
なお、実施の形態１〜４に示した連動装置１００は、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは無論である。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上のように、本発明は、鉄道の駅構内に配設された現場機器の制御を行う連動装置に適用可能であり、特に、鉄道の駅構内に配設された各現場機器の簡素化を図ることが可能な発明として有用である。
【符号の説明】
【００７５】
１  ＣＰＵ
２  ＲＯＭ
３  ＲＡＭ
４  入力レジスタ（第１のレジスタ）
５、５１、５２、５３  出力レジスタ（第２のレジスタ）
６、６−１、６−２、６−ｎ  入力Ｉ／Ｆ部（第１の変換部）
７、７−１、７−２、７−ｎ、７１  出力Ｉ／Ｆ部（第２の変換部）
８  アドレスバス
９  データバス
１０−１、１０−２、１０−ｎ  信号変換部
１１  セレクタ（選択部）
２０−１、２０−２、２０−ｎ  現場機器
３０、３１、３２、３３  制御部
４０−１、４０−２、４０−ｎ  ケーブル
７０  ＬＵＴ
１００  連動装置
Ｄ  データ
Ｓ１、Ｓ２  信号
【図１】
0005615239.tif 000002
【図２】
0005615239.tif 000003
【図３】
0005615239.tif 000004
【図４】
0005615239.tif 000005
【図５】
0005615239.tif 000006
【図６】
0005615239.tif 000007